黑洞与电阻性吸积盘的 GR-MHD 盘风与喷流

我们对薄吸积盘上的外流发射进行了 GR-MHD 模拟。如同非相对论情形，电阻性对盘风的质量加载至关重要。我们在理想 GR-MHD 代码 HARM3D 中实现了电阻性，扩展了先前工作（Qian 等 2017, 2018）以采用更大物理网格、更高空间分辨率和更长模拟时间。我们考虑一个初始薄而电阻性的盘绕黑洞运行，并穿有大尺度磁通。随系统演化，外流从黑洞磁层与盘表面发射。我们主要关注盘外流，将其 MHD 结构与能量输出同以坡印廷为主的黑洞喷流进行比较研究。盘风包含两部分——由环向磁场主导的快成分与由极向场主导的慢成分。盘风从亚阿尔文速度过渡到超阿尔文速度，达到 $\simeq 0.1c$ 的速度。我们提供了改变自旋参数与电阻性水平的参数研究，并测量了各自的质量与能量通量。更高自旋增强了沿内喷流的 $B_{\phi}$ 主导盘风。我们厘清了一个临界电阻性水平，因重联与扩散的相互作用（二者共同支配磁通与质量加载），导致两者物质和能量输出最大。对逆向自转黑洞，外流结构呈现磁场反转。我们估计了最内吸积流及其周围外流结构的不透明度。该吸积流对透镜信号可能临界不透明，而轴向喷流漏斗保持光学薄。